Домашние задания по общей и неорганической химии 14 страница

Разумеется, диссоциация внутренней сферы происходит ступенчато (4 стадии в первом случае и 2 – во втором), однако на практике наиболее употребимы характеристики полной диссоциации внутренней сферы комплексных соединений.

Пример 2. Записать выражения для констант устойчивости комплексных ионов, упоминавшихся в примере 1.

Ответ.

Пример 3. Вычислить по справочным данным константу устойчивости комплексного иона и константу нестойкости иона .

Ответ.

Пример 4. Константа устойчивости комплексного иона равна . Вычислить концентрацию ионов серебра в 0,05 М растворе , содержащем дополнительно цианид калия в количестве 0,5 моль на каждый литр раствора.

Ответ. Равновесие образования комплексного иона:

Пусть равновесная концентрация ионов серебра равна х моль/л, тогда равновесные концентрации остальных ионов составят:

; .

Добавление к величине концентрации цианидных ионов цифры 0,5 моль/л связано с диссоциацией в растворе сильного электролита KCN. Подставляем приведённые значения в выражение для константы устойчивости:

При нахождении искомой величины, учитывая, что концентрация ионов серебра чрезвычайно мала, оправданы приближения:

; .

Окончательно определяем требуемую величину:

Пример 5. В 0,1 М растворе , содержащий избыток цианида калия в количестве 1 моль на литр раствора, добавили сульфид калия в количестве 1,1 г на 1 л раствора. Определить, выпадает ли осадок сульфида серебра? Константа устойчивости иона равна , произведение растворимости равно .

Ответ. Находим равновесную концентрацию иона серебра в растворе комплексного соединения:

; ; ,

Условием выпадения осадка является соотношение ПК > ПР, вычисляем эту величину:

;

Полученная величина на четыре порядка превышает значение ПР, следовательно, произойдёт разрушение комплекса за счёт выпадения осадка .

Пример 6. В 1 л раствора комплексного соединения, упоминавшегося в примере 4, растворили дополнительно 32,5 г цианида калия. Считая объём полученного раствора равным 1 л, определить, как изменится концентрация иона серебра по сравнению с первоначальной.

Ответ. В примере 4 было получено соотношение для расчёта концентрации ионов серебра в 0,05 М растворе , содержащем дополнительно цианид калия в количестве 0,5 моль на каждый литр раствора:

32,5 г KCN составляют 0,5 моль, следовательно, в растворе теперь содержится 1 моль дополнительного цианида калия на каждый литр. Повторяя выкладки примера 4, приходим к выражению, связывающему β с концентрацией иона серебра (х моль/л):

; ; .

Следовательно, концентрация ионов серебра уменьшится в 4 раза по сравнению с первоначальной.

Вариант 1

1. Написать уравнения диссоциации следующих комплексных соединений в водном растворе: ; .

2. Записать выражения для констант устойчивости комплексных ионов, упоминавшихся в задании 1.

3. Вычислить по справочным данным константу устойчивости комплексного иона и константу нестойкости иона . (; )

4. Вычислить концентрацию ионов ртути(II) в 0,1 М растворе , содержащем избыток йодида калия в количестве 1 моль на литр раствора. Необходимая для вычисления концентрации величина константы устойчивости (нестойкости) комплексного иона вычисляется по справочным данным. (; )

5. В 1 л раствора, упоминавшегося в задании 4, растворили 0,55 г . Считая объём полученного раствора равным 1 л, определить, произойдёт ли разрушение комплекса и выпадение осадка ? . (Выпадет)

6. 1 л раствора комплексного соединения, упоминавшегося в задании 4, разбавили водой до объёма 1,5 л. Как изменилась при этом концентрация иона ртути(II)? (Увеличилась в 3,375 раза)

Вариант 2

1. Написать уравнения диссоциации следующих комплексных соединений по внешней и внутренней сферам: ; .

2. Записать выражения для констант нестойкости комплексных ионов, упоминавшихся в задании 1.

3. Вычислить по справочным данным константу устойчивости комплексного иона и константу нестойкости иона . (; )

4. Вычислить концентрацию ионов в 0,1 М растворе , содержащем избыток в количестве 1 моль на литр раствора. Необходимая для вычисления концентрации величина константы устойчивости (нестойкости) комплексного иона вычисляется по справочным данным. (; )

5. В 2 л раствора, упоминавшегося в задании 4, растворили 1,10 г . Считая объём полученного раствора равным 2 л, определить, произойдёт ли разрушение комплекса и выпадение осадка. ; . (Выпадет)

6. В 1 л раствора комплексного соединения, упоминавшегося в задании 4, растворили 74,5 г хлорида калия. Считая объём полученного раствора равным 1 л, определить, как изменится концентрация иона по сравнению с первоначальной? (Уменьшится в 4 раза)

Вариант 3

1. Написать уравнения диссоциации следующих комплексных соединений по внешней и внутренней сферам: ; .

2. Записать выражения для констант устойчивости комплексных ионов, упоминавшихся в задании 1.

3. Вычислить по справочным данным константу устойчивости комплексного иона и константу нестойкости иона . (; )

4. Сколько граммов серебра содержится в виде ионов в 1 л 0,01 М раствора , содержащем также 15,8 г ? При вычислении использовать значение константы устойчивости иона , найденное в задании 3. ()

5. В 3 л раствора, упоминавшегося в задании 4, внесли 0,06 моль . Считая объём полученного раствора равным 3 л, определить, произойдёт ли разрушение комплекса и выпадение осадка . . (Не выпадет)

6. 1 л раствора комплексного соединения, упоминавшегося в задании 4, разбавили водой до объёма 3 л. Как изменилась при этом концентрация иона серебра(I)? (Увеличилась в 3 раза)

Вариант 4

1. Написать уравнения диссоциации следующих комплексных соединений по внешней и внутренней сферам: ; .

2. Записать выражения для констант нестойкости комплексных ионов, упоминавшихся в задании 1.

3. Вычислить по справочным данным константу нестойкости комплексного иона и константу устойчивости иона . (; )

4. Сколько граммов кадмия содержится в виде ионов в 2 л 0,02 М раствора , содержащем также 13 г ? При вычислении использовать значение константы нестойкости иона , найденное в задании 3. ()

5. В раствор, упоминавшийся в задании 4, внесли 0,78 г . Считая объём полученного раствора равным 2 л, определить, произойдёт ли разрушение комплекса и выпадение осадка . . (Выпадет)

6. В растворе комплексного соединения, упоминавшемся в задании 4, дополнительно растворили 117 г KCN. Считая объём полученного раствора равным 2 л, определить, как изменится концентрация иона по сравнению с первоначальной? (Уменьшится в 100 раз)

Вариант 5

1. Написать уравнения диссоциации следующих комплексных соединений в водном растворе: ; .

2. Записать выражения для констант устойчивости комплексных ионов, упоминавшихся в задании 1.

3. Вычислить по справочным данным константу устойчивости иона и константу нестойкости иона . (; )

4. Сколько граммов серебра содержится в виде ионов в 1,5 л 0,1 М раствора , содержащем также 97,5 г ? При вычислении использовать значение константы устойчивости иона , найденное в задании 3. ()

5. В раствор, упоминавшийся в задании 4, внесли 1,17 г . Считая объём полученного раствора равным 1,5 л, определить, произойдёт ли разрушение комплекса и выпадение осадка . . (Выпадет)

6. Раствор комплексного соединения, упоминавшийся в задании 4, разбавили водой до объёма 3 л. Как изменилась при этом концентрация иона серебра(I)? (Увеличилась в 4 раза)

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ. СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ НА ОСНОВЕ ХИМИЧЕСКИХ ФОРМУЛ.. 4

2. СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ НА ОСНОВЕ ХИМИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ 11

3. ЭКВИВАЛЕНТ. ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ.. 17

4. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ.. 31

5. РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ−ВОССТАНОВЛЕНИЯ.. 45

6. КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА ЭЛЕКТРОНОВ В АТОМЕ. ЭЛЕКТРОННЫЕ ФОРМУЛЫ АТОМОВ И ИОНОВ.. 59

7. МЕТОД ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ. ГИБРИДИЗАЦИЯ ОДНОЭЛЕКТРОННЫХ ВОЛНОВЫХ ФУНКЦИЙ. σ– и π– СВЯЗИ. МЕТОД НАЛОЖЕНИЯ ВАЛЕНТНЫХ СХЕМ... 67

8. МОДЕЛЬ ОТТАЛКИВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПАР ВАЛЕНТНОЙ ОБОЛОЧКИ ЦЕНТРАЛЬНОГО АТОМА. МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ.. 80

9. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В НИХ 90

10. ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.. 101